(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力供給用の少なくとも２つの端子を備えたバッテリーを接続するための携帯機器のバッテリー接続構造において、
前記携帯機器の本体に、前記バッテリーを収容する収容部と、回路基板とを設け、
前記回路基板に、ボタン電池を取り付けると共に、該ボタン電池及びこのボタン電池からのエネルギー供給により活電状態となっている回路部を絶縁性のカバーで覆い、
前記回路基板に、前記収容部に前記バッテリーを収容した際に前記端子に接触する電極を固定して自立させ、
前記電極の前記回路基板からの立ち上がり部分を前記カバーにより支持して補強するようにしたことを特徴とする携帯機器のバッテリー接続構造。
【請求項２】
前記電極は、針金状の金属であり、前記回路基板に半田付けされていることを特徴とする請求項１に記載の携帯機器のバッテリー接続構造。
【請求項３】
前記携帯機器は、可撓性のチューブを駆動部により扱くように変形させることによりチューブ内の液体を移送するチューブポンプであることを特徴とする請求項１に記載の携帯機器のバッテリー接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーで駆動される携帯機器のバッテリー接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリーで駆動される携帯機器は、本体にバッテリーを収納するための収納部を備えると共に、この収納部内に、バッテリーの電極を本体内の回路に接続するためのコネクタが設けられている。例えば、特許文献１の図４に開示される携帯電話機は、バッテリー１を収容部２３に収容してバッテリー１のコネクタ７ａを本体コネクタ２５に接続し、蓋体２４を閉じて保護する構成となっている。
【０００３】
ところで、携帯機器の中には、バッテリーを取り外した際のバックアップ電源として、ボタン電池等の補助電池を備えるものがある。ボタン電池の取り付け構造は、例えば特許文献２に開示されている。特許文献２の図４には、ボタン電池４ａの一方の極にクランク状の端子４ｂを取り付け、他方の極に平板状の端子４ｃを取り付け、これらの端子を基板４ｄに接合した構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２６０６２１号公報  図４、段落００３６
【特許文献２】特開２００８−１０８５４９号公報  図４、段落００１６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構造は、バッテリーと本体との両方にコネクタが必要となるため、コストが高くなる。また、特許文献２の構造では、ボタン電池が露出した状態となるため、組立時やメンテナンス時に工具や他の部品と接触して短絡する等の不具合が生じやすい。
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、主電源であるバッテリーとバックアップ電源であるボタン電池とを備えた携帯機器において、別部品のコネクタを利用せずにバッテリーと本体とを電気的に接続することができ、かつ、ボタン電池を保護することができる携帯機器のバッテリー接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる携帯機器のバッテリー接続構造は、上記の目的を達成させるため、電力供給用の少なくとも２つの端子を備えたバッテリーを接続するための構造において、携帯機器の本体に、バッテリーを収容する収容部と、回路基板とを設け、回路基板に、ボタン電池を取り付けると共に、ボタン電池及びこのボタン電池からのエネルギー供給により活電状態となっている回路部を絶縁性のカバーで覆い、回路基板に、収容部にバッテリーを収容した際に端子に接触する電極を固定して自立させ、電極の回路基板からの立ち上がり部分をカバーにより支持して補強するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
電極は、針金状の金属とし、回路基板に半田付けすることができる。また、携帯機器として、可撓性のチューブを駆動部により扱くように変形させることによりチューブ内の液体を移送するチューブポンプに適用することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、バッテリーの電力供給用の端子は回路基板に設けられた電極と直接接続されるため、コネクタ等を用いることなく機器に電力を供給することができ、コストを抑えることができる。また、ボタン電池はカバーで覆われて保護されるため、組立時やメンテナンス時に工具や他の部品と接触して短絡する等の不具合を避けることができる。さらに、このカバーにより電極の立ち上がり部分を補強することができ、電極が回路基板に与えるストレスを分散することができる。すなわち、上記のカバーは、ボタン電池の保護と電極の補強との２つの機能を併せ持つこととなり、これらの機能を別部品で実現する場合より効率的である。
【０００９】
電極として針金状の金属を用いて回路基板に半田付けした場合には、電極の形状の加工が容易であり、かつ、低コストで電極を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係るバッテリー接続構造を適用した携帯機器であるチューブポンプの外観を示す斜視図である。
【図２】図１のチューブポンプを示す平面図である。
【図３】図１のチューブポンプを示す背面図である。
【図４】図１のチューブポンプを示す正面図である。
【図５】図１のチューブポンプに組み付けられるチューブカセットを示す平面図である。
【図６】図１のチューブポンプの上ケースと下ケースとを分離した際の上ケースの内部を下方から見た斜視図である。
【図７】図６に示されるチューブポンプの上ケース内に配置された回路基板の平面図である。
【図８】図７のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図９】図１のチューブポンプの上ケースと下ケースとを分離してバッテリーを取り外した際の下ケースの内部とバッテリーとを上方から見た斜視図である。
【図１０】図１のチューブポンプのバッテリーを外した状態を示す断面図である。
【図１１】図１のチューブポンプの制御系の概要を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る携帯機器のバッテリー接続構造を図面に基づいて説明する。本実施の形態では、携帯機器としてチューブポンプを使用している。図１は、このチューブポンプの外観を示す斜視図である。最初に、チューブポンプ１００の全体構成を図１〜図４に基づいて説明する。図１〜図４は、実施の形態に係るチューブポンプ１００の外観を示し、図１は斜視図、図２は平面図、図３は背面図、図４は正面図である。
【００１２】
チューブポンプ１００は、上ケーシング１０と下ケーシング２０とを組み合わせることによりほぼ直方体状に形成され、これらのケーシングにより囲まれた内部にバッテリー、制御回路、モータ等が収納されている。
【００１３】
上ケーシング１０の上面には、図１及び図２に示されるように、電源ボタンを含む複数の操作ボタン１１が配置されると共に、中央には表示パネルとしての液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１２が取り付けられている。
【００１４】
また、上ケーシング１０の上面の右側には、図５に示すチューブカセット２００を取り付ける取付部Ａが形成されている。取付部Ａには、その中心位置に、内蔵するモータの回転軸１３が導出され、この回転軸１３の周囲に上下スライド可能に配置され、内蔵するスプリングにより上方に付勢された円形のスプリングプレート１４、後述のセンサが内蔵されたチューブ押さえブロック（以下センサブロックという）３０、このセンサブロック３０の近傍に取り付けられチューブカセット２００を取付部Ａに対し補助的に固定するためのインターロック機能を有するストッパ４０が取り付けられている。
【００１５】
センサブロック３０は、取付部Ａに取り付けられるチューブカセット２００のチューブが通される第１，第２の谷部３１、３２を形成するよう順に配列する第１、第２，第３の突出部３３、３４、３５を一体に形成して構成される。センサブロック３０は、機械的強度、耐摩耗性，耐薬品性に優れたＰＥＥＫ材等の樹脂で成形されている。
【００１６】
さらに、上ケーシング１０の背面には、駆動部Ａに取り付けられたチューブカセット２００を取り外す際に操作するイジェクトボタン１５と、このイジェクトボタン１５の操作をロックするためのロックレバー１６とが取り付けられている。
【００１７】
チューブカセット２００は、図５に示されるように、円板状の底面プレート２１１の外周に沿って、円筒壁２１２を形成し、この円筒壁２１２の内周に沿って可撓性を持つチューブ２２０を配置し、このチューブ２２０を押しつぶすように３つのローラ２３０を配置し、これらのローラ２３０の中央に取付部Ａの背面からモータの回転軸１３が挿通する軸孔２４０を形成することにより構成されている。
【００１８】
チューブカセット２００をチューブポンプ１００に取り付ける際には、チューブカセット２００の底面に形成された鈎状突起を取付部Ａに形成された溝に合わせ、底面プレート２１１によりスプリングプレート１４を押しつけながら図示せぬロック機構により鈎状突起がロックされるまで押し下げる。これにより、回転軸１３は各ローラの周面に当接し、かつ、チューブ２２０の一方、この例では上流側（イン側）がセンサブロック３０の第１の谷部３１に挿入され、チューブ２２０の他方、この例では下流側（アウト側）が第２の谷部３２に挿入される。
【００１９】
チューブカセット２００をチューブポンプ１００に取り付けてモータを回転させて回転軸１３を図２中の時計回りに回転させると、これに係合する３つのローラ２３０は反時計回りに自転しながら時計回りに公転する。これにより、チューブ２２０は扱くように順に変形され、チューブ２２０内の液体を移送することができる。なお、これらのモータの回転軸１３、ローラ２３０は、チューブ２２０を扱く駆動部を構成している。センサブロック３０は、チューブ２２０が駆動部から外部に導出される位置に配置されている。
【００２０】
チューブカセット２００をチューブポンプ１００から取り外す際には、ストッパ４０によるインターロックを解除した後、ロックレバー１６をスライドさせてロックを解除し、イジェクトボタン１５を押す。これにより、ロック機構が解除され、図示せぬスプリングの作用でスプリングプレート１４が上昇し、チューブカセット２００を取付部Ａから外すことができる。
【００２１】
なお、本実施形態のチューブポンプ１００は、チューブ２２０の径の縮小を検出する終了センサと、チューブの径の拡大を検出する閉塞センサと、チューブ内の気泡を検知する気泡センサを構成する送信部及び受信部とをセンサブロック３０内に備えている(図示は省略する)。
【００２２】
次に、上記のチューブポンプの内部構成を図６〜図１０に基づいて詳細に説明する。図６は、図１のチューブポンプ１００の上ケース１０と下ケース２０とを分離した際の上ケース１０の内部を下方から見た斜視図、図７は、図６に示されるチューブポンプの上ケース内に配置された回路基板の平面図、図８は、図７のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図、図９は、上ケース１０と下ケース２０とを分離してバッテリーを取り外した際の下ケースの内部とバッテリーとを上方から見た斜視図、図１０は、図１のチューブポンプ１００のバッテリー３０３を取り外した状態を示す断面図である。なお、本実施の形態では、チューブポンプ１００からバッテリー３０３を取り外した状態が携帯機器の本体を構成する。
【００２３】
図６に示すように、上ケース１０内には、制御回路が実装される主回路基板４００が取り付けられており、駆動部Ａに相当する部位にはモータ基板５００を介してモータ３０６が装着されている。主回路基板４００上の回路と、モータ基板５００上の回路とは、それぞれの基板に設けられたコネクタ間をつなぐフレキシブルフラットケーブル５０１により電気的に接続されている。
【００２４】
主回路基板４００には、各種電子部品(図示せず)が搭載される他、図７及び図８にも示すように、ボタン電池３０５が図示せぬ電極板により取り付けられ、このボタン電池３０５を覆って絶縁性のカバー４２０が固着されている。ボタン電池３０５の基板への取り付けには、従来公知の手段、例えば前述の特許文献２に開示される手段と同様の手段を用いることができる。
【００２５】
カバー４２０は、樹脂製であり、主回路基板４００に平行な基板部４２０ａと、この外周に沿って基板部４２０ａに垂直に設けられた枠部４２０ｂと、基板部４２０ａの左右両側部に設けられた電極支持部４２１ａ，４２１ｂとからなり、基板部４２０ａと枠部４２０ｂとにより形成された内部空間にボタン電池３０５及びこのボタン電池３０５からのエネルギー供給により活電状態となっている回路部を収容している。カバー４２０は、枠部４２０ｂの主回路基板４００に接触する面の複数箇所に形成された突起を主回路基板４００に形成された穴に嵌合させることにより主回路基板４００に対し位置決めされ、接着剤を用いて１次固定され、後述する電極の主回路基板４００への半田付けにより２次固定されている。カバー４２０の図７中左右方向の両端に設けられた一対の電極支持部４２１ａ，４２１ｂには、基板に対して垂直な貫通穴が形成されている。
【００２６】
一方、主回路基板４００には、バッテリー接続用の２本の電極４３０ａ，４３０ｂが半田付けにより自立して固定されている。電極４３０ａ，４３０ｂは、断面円形の針金状の金属により同一形状で形成されている。以下、一方の電極４３０ａを例にして説明するが、他方の電極４３０ｂについても、同一の構成が採用されている。
【００２７】
図８に示すように、電極４３０ａは、主回路基板４００に垂直な立ち上がり部４３１ａと、基板に垂直な面内でＵ字状に曲げられてバッテリーの端子に接触する接触部４３２ａとを有し、立ち上がり部４３１ａから直角に曲げられて主回路基板４００に対して平行に伸び、この平行な面内でさらに直角に曲げられて接触部４３２ａに至る。立ち上がり部４３１ａは、カバー４２０の電極支持部４２１ａを貫通し、さらに、主回路基板４００に形成された取り付け穴を貫通して半田４０１により固定されている。
【００２８】
すなわち、電極４３０ａは、主回路基板４００とカバー４２０の電極支持部４２１ａとにより支持されている。電極４３０ａを主回路基板４００のみで支持すると、接触部４３２ａがバッテリーの端子に接触して応力が生じた場合に、この応力を基板との接続部分のみで受けることになり、基板に対してストレスを与える。これに対して、上記のように電極４３０ａを主回路基板４００に固定した上にカバー４２０でも支持して補強することにより、上記の応力が基板とカバーとに分散され、基板にかかるストレスを減少させることができる。加えて、カバー４２０の電極支持部４２１ａにおける主回路基板４００との反対側の面には貫通穴に連続して案内溝が形成されており、電極４３０ａの主回路基板４００に平行な部分のうち立ち上がり部４３１ａから垂直に曲げられた部分がこの案内溝に嵌り込むことにより、電極４３０ａの立ち上がり部４３１ａを中心とした回転が阻止される。そして、この状態で電極４３０ａの立ち上がり部４３１ａを半田付けすることにより、この電極４３０ａを介してカバー４２０が強固に固定されることになる。
【００２９】
なお、主回路基板４００には、外部機器を接続して搭載された制御回路の設定を書き換えるための書き込みコネクタ４４０が設けられている。
【００３０】
図９及び図１０に示すように、下ケース２０には、バッテリー３０３を収容する収容部２１が形成されている。この収容部２１は、隔壁２２により区画されている。隔壁２２には、図９に示すように、電極４３０ａ，４３０ｂを収容部２１内に進入させるための一対の電極用開口２２ａ，２２ｂが形成されると共に、書き込みコネクタ４４０を収容部２１内で露出させるためのコネクタ用開口２２ｃが形成されている。
【００３１】
バッテリー３０３は、図９に示されるように、ほぼ直方体状であり、一方の端部上面には、プラス端子３０３ａとマイナス端子３０３ｂとが配置されている。
【００３２】
上記のように構成された上ケース１０と下ケース２０とを組み付けると、図１０に示すように、隔壁２２に形成された電極用開口２２ａから電極４３０ａの接触部４３２ａが収容部２１内に突出すると共に、コネクタ用開口２２ｃから書き込み用コネクタ４４０が収容部２１内に露出する。
【００３３】
したがって、バッテリーカバー２３を開けて（外して）バッテリー３０３を取り外せば、書き込み用コネクタ４４０が外部から接続可能となり、ここに外部機器に接続されたケーブルを接続して操作することにより、チューブポンプ１００の制御回路の設定(後述するＥＥＰＲＯＭに記憶された設定値やプログラム)を変更することができる。なお、設定の変更は非使用時に行われるため、書き込み用コネクタ４４０とバッテリー３０３とは排他的に使用できるようになっている。
【００３４】
また、バッテリー３０３を収容部２１内に収容すると、バッテリー３０３の各端子３０３ａ，３０３ｂが、電極４３０ａ，４３０ｂの接触部４３２ａ，４３２ｂに接触し、主回路基板４００に電力を供給することができる。
【００３５】
次に、実施の形態のチューブポンプ１００の制御系の構成について、図１１に基づいて説明する。図１１は、チューブポンプ１００の制御系の概要を示すブロック図である。この例では、実施の形態の説明に必要な部分のみを取り出し、簡略化して説明し、チューブポンプ１００の機能として必要な流量制御やタイマー制御については説明を省略する。
【００３６】
制御回路は、チューブポンプ１００の全体の制御を司る制御装置３００を中心に、各種のデータを記憶するＥＥＰＲＯＭ３０１、外部電源から電力を供給するためのＡＣアダプタ３０２、バッテリー３０３、カレンダーＩＣ３０４を駆動するためのボタン電池３０５、モータ３０６を駆動制御するモータドライバ３０７、電源スイッチがオンの時に操作されて装置をオンオフするメインスイッチ１１ａ、ＬＣＤ１２、終了センサ２５０、閉塞センサ２６０、気泡センサを構成する送信部２７０及び受信部２７１、警報装置３０８等が接続されて構成されている。
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、バッテリー３０３の電力供給用の端子３０３ａ，３０３ｂは主回路基板４００に設けられた電極４３０ａ，４３０ｂと直接接続されるため、コネクタ等を用いることなく機器に電力を供給することができ、コストを抑えることができる。また、ボタン電池３０５はカバー４２０で覆われて保護されるため、組立時やメンテナンス時に工具や他の部品と接触して短絡する等の不具合を避けることができる。さらに、このカバー４２０により電極４３０ａ，４３０ｂの立ち上がり部分を補強することができ、電極４３０ａ，４３０ｂが主回路基板４００に与えるストレスを分散することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１００  チューブポンプ
１０  上ケーシング
２０  下ケーシング
２１  収容部
２２  隔壁
２２ａ，２２ｂ  電極用開口
２１ｃ  コネクタ用開口
３０  センサブロック
３１，３２  谷部
３３，３４，３５  突起部
３００  制御装置
３０３  バッテリー
３０３ａ，３０３ｂ  端子
３０５  ボタン電池
３０６  モータ
４００  主回路基板
４２０  カバー
４３０ａ，４３０ｂ  電極
４４０  書き込み用コネクタ
【図１】
0005409542.tif 000002
【図２】
0005409542.tif 000003
【図３】
0005409542.tif 000004
【図４】
0005409542.tif 000005
【図５】
0005409542.tif 000006
【図６】
0005409542.tif 000007
【図７】
0005409542.tif 000008
【図８】
0005409542.tif 000009
【図９】
0005409542.tif 000010
【図１０】
0005409542.tif 000011
【図１１】
0005409542.tif 000012